Beton en Betonrot in de Centrale Markthal

JVD00829-20201027.jpg

door Kim Heuvelmans. Foto’s: Jan van Dalen

Onlangs was het officiële startmoment van de restauratie van de Centrale Markthal in Amsterdam. De onofficiële restauratie is al een poosje bezig en in het grootste rijksmonument van Amsterdam zullen de medewerkers van B2 Restauratie, Van Milt Restaurateurs en De Boer & De Groot nog flink veel uren maken voordat de cascorestauratie van de enorme hal over ruimt 2 jaar klaar is. In het pand zit onder andere veel betonrot.

Betonrot is schade aan het beton die ontstaat door het roesten van de wapening in het beton. De wapening in het beton is van staal en als hier water of vocht bij komt en er voldoende zuurstof is gaat dit roesten. Roestend staal zet zich uit (als een soort bladerdeeg in allemaal dunne schilferige laagjes) en kan wel vijf tot tien keer zo dik worden als het oorspronkelijke dikte. Doordat dit materiaal zoveel uitzet ontstaat er veel druk op het beton van binnenuit. Dit leidt vervolgens tot scheuren in het beton en losse schollen die eruit vallen. Als dit proces lang genoeg doorgaat komt uiteindelijk (een deel van) de wapening bloot de liggen.

JVD00809-20201027.jpg

Heeft het beton hier zelf dan niets mee te maken? Zeker wel: de kwaliteit en dikte van het beton, de constructie en de verwerking bepalen onder ander hoeveel vocht en lucht er door het beton heen bij de wapening kan komen. En dus hoe snel de wapening corrodeert. Als er tussen het oppervlak en de wapening drie cm of meer aan beton zit dan is dit in principe dik genoeg om de wapening te beschermen. Dat heeft weer te maken met carbonatatie. Carbonatatie is een natuurlijk proces waarbij het beton door de invloed van lucht veranderd. De zuurgraad (PH waarde) van het beton neemt door dit proces van buiten naar binnen toe af. Het beton met een verminderde zuurgraad laat vervolgens makkelijker vocht toe. Dit carbonatatieproces gaat door tot 3 centimeter het beton in. Ligt de wapening binnen deze 3 centimeter vanaf het oppervlak en is de omgeving vochtig, dan is er kans op betonrot. Een prachtig woord binnen dit proces wil ik jullie niet onthouden: het carbonatatiefront is de plek in het beton waar dit carbonatatieproces stopt. Het daadwerkelijke chemische proces is allemaal natuurlijk ingewikkelder maar daarvoor verwijs ik de geïnteresseerde graag naar de linkjes onder aan deze  blog.

Stadsarchief amsterdam.jpg

De bouw van de zijbeuken van de Centrale Markhal. Bron: Stadsarchief Amsterdam

Waar de wapening in het beton zit hangt af van de bouwperiode. Beton is een vrij jong bouwmateriaal dat vanaf de tweede helft van de negentiende eeuw opkwam. Het daadwerkelijke eerste gebruik van beton is veel ouder, de romeinen gebruikten o.a. voor het Pantheon maar daarna raakte het in ongebruik. Een belangrijke ontwikkeling in de geschiedenis van de beton is de uitvinding van het snel verhardende portlandcement in 1824 door de Engelsman Jospeh Aspdin. Tuinman Joseph Monier is een van de grondleggers van gewapend beton en wapende beton met ijzerdraad om bloembakken van te maken. De fransman F. Hennebique ontwikkelde tegen het einde van de negentiende eeuw het systeem wat nog altijd standaard is: betonnen kolommen en balken met daarin ijzeren beugels en gebogen wapening die aan elkaar vastgebonden waren. In Nederland kwamen gewapende betonconstructie vanaf het begin van de twintigste eeuw steeds vaker voor.

JVD00846-20201027.jpg

Een constructie werd gemaakt door een houten bekisting te timmeren waarin de wapening geplaatst werd en vervolgens het beton werd gegoten. Als hierbij niet goed gelet is op de afstand tussen de bekisting en de wapening dan is de afstand tussen het oppervlakte en de wapening mogelijk minder dan drie centimeter en is de constructie gevoeliger voor carbonatatieschade ofwel betonrot. Allerlei ontwikkelingen zorgden er vervolgens voor dat het beton van betere kwaliteit werd: het wapeningsstaal werd verbeterd, beton kon door een trilnaald beter verdicht worden en kreeg een betere kwaliteit door de korrelgrote aan te passen.

JVD02852-20201210.jpg

In de Centrale Markthal uit 1932-1934 is de constructie een combinatie van gewapend beton en staal aan de buitenzijde bekleed met baksteen. Daarnaast is beton onder andere toegepast bij de trappen, de vloeren, de ventilatiekanalen, de lateien, de luifels en overstekken. Ook zijn er prefab casettenplaten van bimsbeton gebruikt voor het dak. Bimsbeton is lichter in gewicht, isolerend en brandwerend waardoor het zeer geschikt was voor dakplaten.

_JVD2362-20201210.jpg

Betonrot komt op veel plekken in de Centrale Markthal voor. Beton was tijdens de bouw nog altijd een vrij nieuw product en op sommige plekken is de laag beton tussen de wapening en het oppervlakte minder dan een centimeter. Zo zorgde betonrot in de kolommen en daardoor vrijkomend betongruis ervoor dat het voorliggende metselwerk ging bollen, scheuren vertoonde en op plekken loskwam.

De Centrale Markthal wordt gefaseerd gerestaureerd onder leiding van onze bouwkundige Pim Boomgaard. Eerst zijn de noord en westgevel aan de beurt, dan de zuid en oostgevel en tot slot het dak. Met het beton gaat het volgende gebeuren: eerst worden alle betonnen constructies nagelopen en afgeklopt om alle loszittende delen te  verwijderen. Dan wordt met een carbonatieproef getest of er voldoende gecarboniseerd beton verwijderd is. Vervolgens kan de echte restauratie starten. De betonschades worden vrij gehakt en ook de plekken waar de wapening zichtbaar is worden rondom vrij gehakt. Dit gebeurt conform CUR118 en BRL 3201 en dat betekend onder andere:

  • Dat de ondergrond voldoende ruwheid moet bezitten.
  • De slijtvastheid van de ondergrond moet voldoen aan de voorschriften en regelgeving.
  • De ondergrond moet nog enigszins een zuigend vermogen hebben.
  • De blootgelegde wapening moet ontroest worden, norm SA 21⁄2 en stof- en vetvrij zijn.
  • De hechttreksterkte van de ondergrond moet bij dikkere reparatieplaatsen tenminste 1,5 N/mm2 bedragen.

Vervolgens wordt de gehele betonconstructie gereinigd met aangepaste druk heet water. Dan wordt de vrij liggende wapening behandeld met een minerale corrosiebescherming en hechtprimer. Het geheel wordt vervolgens met de voorgeschreven mortels aangewerkt en tot slot wordt het oppervlakte afgewerkt met dezelfde granulaat als het originele werk zodat het qua uiterlijk weer overeenkomt.

  

Met dank aan Pim Boomgaard, Michiel van Hunen en Ronald Stenvert

 

Meer weten?

 

Bronnen:

  • Centrale Markthal Amsterdam, Bouwhistorische opname met waardestelling, BBA

>> lees hier de andere edities van de BOEi Blog